新课标2020高考物理二轮复习选择题热点3物理图象问题练习含解析

新课标2020高考物理二轮复习选择题热点3物理图象问题练习含解析

热点3　物理图象问题 ‎(建议用时：20分钟)‎ ‎1．(2019·四川凉山州高三第三次诊断)A、B两物体同时同地从静止开始运动，其v－t图象如图所示，关于它们运动的描述正确的是(　　)‎ A．物体B在直线上做往返运动 B．物体A做加速度增大的曲线运动 C．A、B两物体在0～1 s运动过程中距离越来越近 D．B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比为1∶3∶2‎ ‎2．一个面积为S的圆形金属框置于水平桌面上，如图甲所示(俯视图)，金属框内有一与线框平面垂直的磁场，磁感应强度为B1，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨(两导轨相距L、电阻不计)相连接，导轨间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2，一电阻为r的导体棒垂直放在导轨上且与导轨良好接触，当磁感应强度B1随时间t按图乙所示规律变化时，导体棒在水平外力F的作用下始终不动，规定外力水平向右为正，磁场方向垂直纸面向里(竖直向下)为正，不计一切摩擦，则在0～5 s内外力F随时间t变化的图象正确的是(　　)‎ ‎3．(2019·青岛模拟)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力f＝kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为运动速率．t＝0时，雨滴由静止开始沿竖直方向下落．落地前雨滴已做匀速运动且速率为vm，用a表示雨滴的加速度，下列图象不可能正确的是(　　)‎ ‎4．(多选)(2019·湖南邵阳高三模拟)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a－F图象，取g＝10 m/s2，则(　　)‎ - 5 -‎ A．滑块A的质量m＝1.5 kg B．木板B的质量M＝1.5 kg C．当F＝5 N时，木板B的加速度a＝4 m/s2‎ D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ＝0.1‎ ‎5．(多选)在某电场中沿x方向上，电势φ与x关系如图所示，假想有一电子在该电场中仅受电场力作用而移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是(　　)‎ A．x3到x4区域内沿x轴方向上的电场为匀强电场 B．若电子从电势为2 V的x1位置向右运动到电势为2 V的x7位置，因为电子电势能不变，电场力不做功，电子初动能大于零即可满足要求 C．x6到x7区域内沿x轴方向上的电场强度为零 D．若电子从电势为2 V的x1位置向右运动到电势为2 V的x7位置，为了通过x4处电势为3 V的位置，电子至少具有初动能1 eV ‎6．(多选)如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ.下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图象可能正确的是(　　)‎ ‎7．(多选)如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，方向水平向右，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2.下列选项中正确的是(　　)‎ - 5 -‎ A．0～5 s内物块做匀减速运动 B．在t＝1 s时刻，恒力F反向 C．恒力F大小为10 N D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3‎ ‎8.(多选)(2019·潍坊模拟)如图所示，在水平向右的匀强电场中，t＝0时，带负电的物块以速度v0沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．已知物块与斜面间的动摩擦因数不变，物块所带电荷量不变，用Ek表示物块的动能，x表示位移，Ep表示电势能，取斜面底端为零势能面，规定v0的方向为正方向，则下列选项中的图线正确的是(　　)‎ 热点3　物理图象问题 ‎1．解析：选D.在v－t图象中，纵坐标代表速度的大小和方向，斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移；由图可知，B先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，速度一直为正值，为单向直线运动．物体A做加速度增大的直线运动；在0～1 s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由于图线与时间轴围成的面积表示位移，可求得B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移比为1∶3∶2，由v＝，可知平均速度大小之比为1∶3∶2.综上分析，D正确．‎ ‎2．解析：选A.因导体棒在水平外力F的作用下始终不动，所以施加的水平外力与安培力始终等大反向，即F＝F安＝B2IL，由题图乙知0～1 s内恒定，由楞次定律知回路中产生的感应电流为逆时针方向，由左手定则知导体棒所受安培力是水平向左的，即外力水平向右，排除B和C；又由法拉第电磁感应定律知I＝＝·是恒定的，即水平外力大小恒定，由题图乙知在2～3 s内是0～1 s内的2倍，所以由电流的表达式及安培力表达式得A正确，D - 5 -‎ 错误．‎ ‎3．解析：选D.根据牛顿第二定律可得mg－kr2v2＝ma，速度增大，加速度减小，当加速度减为零，雨滴做匀速直线运动，mg＝kr2v，选项A、B正确；当最后匀速运动时，有kr2v＝mg＝πρgr3，可得最大速率与成正比，故选项C正确，D错误．‎ ‎4．解析：选AC.由题图乙知，当F＝4 N时，加速度为a＝2 m/s2，对整体分析：F＝(m＋M)a，解得m＋M＝2 kg，当F>4 N时，A、B发生相对滑动，对B有：a＝＝F－，由题图乙可知，图线的斜率：k＝＝＝2，解得M＝0.5 kg，滑块A的质量m＝1.5 kg，故A正确，B错误；A、B发生相对滑动后的图线反向延长与横轴交于点(3，0)，代入解得μ＝0.2，故D错误；根据F＝5 N>4 N 时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为aB＝F－μg＝4 m/s2，故C正确．‎ ‎5．解析：选AC.由x3到x4电势均匀增大，则电场为匀强电场，故A正确；由x6到x7电势不变，则沿x方向电场强度为零，故C正确；要电子能从x1运动到x7，对于x1到x2，电场力阻碍电子运动，电子的初动能要大于电场力做功的值，故B错误；电子只要能通过x2处，就可通过x4，则其具有的初动能至少为2 eV，故D错误．‎ ‎6．解析：选ABD.由题意可知，感应电动势E＝BLv，回路电流I＝，故所受安培力F安＝BLI＝，方向水平向左，分析金属棒运动情况，由牛顿第二定律可得F0＋kv－μmg－v＝ma，即(F0－μmg)＋v＝ma，因为金属棒从静止开始运动，所以F0>μmg，若k＝，金属棒水平向右做匀加速直线运动，所以A正确；若k>，加速度a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动，所以B正确；若k<，加速度a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，没有符合的v－t图象，而感应电流的功率P＝EI＝v2，则C错误，D正确．‎ ‎7．解析：选BD.物块做匀减速直线运动的加速度大小为 a1＝＝m/s2＝10 m/s2‎ 物块做匀加速直线运动的加速度大小为 a2＝＝ m/s2＝4 m/s2‎ 根据牛顿第二定律得F＋f＝ma1，F－f＝ma2‎ 联立两式并代入数据解得F＝7 N，f＝3 N - 5 -‎ 则物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝＝＝0.3‎ 物块做匀减速直线运动的时间为t1＝＝ s＝1 s，‎ 即在0～1 s内物块做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，物块做匀加速直线运动．综上可知B、D项正确，A、C项错误．‎ ‎8．解析：选ABD.物块先以速度v0沿斜面向上滑动，然后下滑回到原处的过程中，除摩擦力在上滑和下滑时方向相反外，受的其他力大小和方向均不变，故物块先做匀减速运动(加速度较大)，再做反向的匀加速运动(加速度较小)，A正确；对物块沿斜面上升过程由运动学公式有v2－v＝－2ax，由数学知识可知B正确；沿斜面上升过程由动能定理有，－Fx＝Ek－Ek0(F为物块所受合外力，大小恒定)，图线应为直线，可知C错误；取斜面底端为零势能面，由于物块带负电，且沿斜面向上电势逐渐降低，故物块的电势能随位移的增大而增大，D正确．‎ - 5 -‎